一種用于油井地層封堵的凝膠自降解劑優(yōu)化

崔丹丹

（中國石油大港油田采油工藝研究院，天津　300280）

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一種用于油井地層封堵的凝膠自降解劑優(yōu)化

崔丹丹

（中國石油大港油田采油工藝研究院，天津300280）

摘要：實驗研究一種可自降解的交聯(lián)配方體系，該體系可在短時間交聯(lián)后進行自降解，降解率達到99 %以上，避免造成近井地帶堵塞。

關鍵詞：凝膠；自降解；黏度；滲透率

中國大多數(shù)油田為陸相沉積，層間、層內(nèi)滲透率差異大，由于長期的注水開發(fā)，注入水在高滲透層帶已經(jīng)形成了“竄流”的水流優(yōu)勢通道，即使在注入高黏度的聚合物溶液時也會在油井產(chǎn)生“竄流”現(xiàn)象，造成注入的聚合物溶液過早突破，降低聚合溶液的波及體積，使得油層能量降低，降低油層開發(fā)效果[1－3]。為解決“竄流”問題研究了油井防竄技術。防竄技術的核心問題是向采油井注入巖石表面電性改造劑，由于水流優(yōu)勢通道處的滲透率較高，阻力最小[4]，所以注入的巖石表面電性改造劑會優(yōu)先進入“竄流”通道，并且?guī)r石表面產(chǎn)生大量吸附，然后再注入與巖石表面電性改造劑發(fā)生交聯(lián)反應的聚合物，當注入的聚合物遇到吸附在巖石表面的巖石表面電性改造劑時便發(fā)生交聯(lián)反應，生成聚合物凝膠堵塞“竄流”通道，迫使后續(xù)注入井注入的驅(qū)油體系和水產(chǎn)生繞流，向中低滲透層波及，擴大波及體積。在這個技術中，凝膠的尾部段塞如果強度和主體段塞一樣或接近，在油井井底附近會產(chǎn)生額外的泄油阻力，阻止油層深部的原油流向油井并被采出，因此要求該體系的尾部段塞需要在將主體段塞基入油層深部后自行在短時間內(nèi)降解，為油流打開滲流通道，防止造成油層污染。

1　實驗部分

1.1實驗儀器及藥品

實驗儀器：DV-Ⅲ旋轉(zhuǎn)黏度計；攪拌器。

實驗藥品：聚合物BHHP-112，天津濱港公司聚合物；乙酸鉻，有效含量40 %；改性淀粉，化學純；氫氧化鈉，化學純；磷酸氫二鉀，化學純；磷酸二氫鉀，化學純。

1.2實驗方法

1.2.1凝膠自降解體系配制將油田水置于容器中，稱取聚合物BHHP-112，邊攪拌邊將驅(qū)油用聚合物干粉均勻地散在攪拌水產(chǎn)生的斜面上，連續(xù)攪拌溶解，配制成一定濃度的聚合物母液；將乙酸鉻配制成有效濃度是質(zhì)量比為1 %的乙酸鉻母液；按照配方混合制備的聚合物母液、乙酸鉻母液，再加入一定濃度的改性淀粉、氫氧化鈉、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀，攪拌均勻，即配制成凝膠自降解劑，將上述配制溶液置于恒溫箱內(nèi)，在50℃進行實驗觀察，測量不同放置時間的自降解劑的黏度。

1.2.2凝膠自降解體系的降解效果評價用油井封堵封口凝膠的自降解體系進行巖心驅(qū)油中巖心反向封堵實驗。按照1.2.1的方法制備凝膠自降解劑，在50℃條件下進行試驗。所用巖心為人造膠結縱向非均質(zhì)巖心。砂巖心體積（寬×高×長）45 mm×45 mm×300 mm，空氣滲透率2.218 μm2～2.415 μm2，水相滲透率1.554 μm2～1.631 μm2。首先將巖心稱干重，飽和油田水，稱濕重，根據(jù)質(zhì)量差計算巖心孔隙體積等參數(shù)。然后，將巖心接入流程，首先由巖心入口端進行水驅(qū)油至巖心出口含水率98 %，然后由巖心出口端（即反向）注入自降解劑，試驗溫度下放置4 d。然后，恢復水驅(qū)，試驗中測量巖心驅(qū)替壓力變化。

表1　自降解體系組成

表2　不同時間體系黏度

表3　凝膠自降解劑注入及降解前后壓力和滲透率變化

2　結果與討論

2.1體系靜態(tài)降解情況

實驗結果表明，3種配方體系均能發(fā)生自降解，降解率達到99 %以上，降解效果好。這主要是由于隨著老化時間延長改性淀粉發(fā)生水解致使凝膠脫水破膠（見表1，表2）。

2.2體系動態(tài)降解效果

結果表明，注入自降解劑并降解后的水驅(qū)壓力較初次水驅(qū)的壓力僅高1.85 %～1.94 %，水相滲透率下降至1.525 μm2～1.599 μm2，下降幅度僅為1.96 %～2.6 %，說明自降解劑對油和水的滲流阻力影響可以忽略（見表3）。

3　結論

（1）自降解體系降解效果好，可在注入后發(fā)生自降解，降解率達到99 %以上。

（2）自降解體系注入后發(fā)生自降解，不對近井地帶油層產(chǎn)生堵塞。

參考文獻：

［1］熊春明，唐孝芬.國內(nèi)外堵水調(diào)剖技術最新進展及發(fā)展趨勢［J］.石油勘探與開發(fā)，2007，34（1）：83-88.

［2］韓大匡．深度開發(fā)高含水油田提高采收率問題的探討［J］.石油勘探與開發(fā)，1995，22（5）：47-55.

［3］萬仁溥，羅英俊.采油技術手冊（第十分冊）：堵水技術［M］.北京：石油工業(yè)出版社，1991.

［4］白寶君，劉翔鶚，李宇鄉(xiāng).我國油田化學堵水調(diào)剖新進展［J］.石油鉆采工藝，1998，20（3）：64-68.

作者簡介：崔丹丹（1985-），工程師，2008年畢業(yè)于西南石油大學，獲工學學士學位，現(xiàn)從事三次采油化學驅(qū)方面的研究工作，郵箱：dg_cuiddan@petrochina.com.cn。

*收稿日期：2015－12-15

DOI:10.3969/j.issn.1673-5285.2016.02.010

中圖分類號：TE254.4

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5285（2016）02-0040-02